海南岛,台湾岛河流水化学比较研究

本文对我国两大岛屿——海南岛和台湾岛河流的主要离子化学及河流的物理和化学侵蚀率进行了比较研究,对两岛河流水化学的共同点和差异及其成因进行了探讨。研究表明,无论是河水离子总量,还是物理侵蚀率和化学侵蚀率,台湾岛均显著地高于海南岛。两岛河水中氯离子含量、物理侵蚀率和化学侵蚀率均为东部水系高于西部水系。     

柴达木盆地西北部库拉木勒克萨伊河—阿拉尔河流域水化学特征分析

运用水文地球化学常用分析方法,对柴达木盆地西北部库拉木勒克萨伊河—阿拉尔河流域进行了系统研究,分析了河水中主要离子特征、控制机制及其来源。结果表明:该流域为低矿化度、天然弱碱性淡水;河水类型主要为重碳酸盐型水,部分为氯化物型水;河水中主要离子的化学特征受控于岩石风化作用,流域蒸发作用逐渐显露,阿拉尔河蒸发作用较明显。河水中主要离子来自于岩盐、钾盐、硬石膏、白云石和方解石的风化溶解,并且受到少量溶解于河水中硅酸盐矿物的影响。     

西藏纳木错东部湖水及入湖河流水化学特征初步研究

对西藏纳木错东部湖区中不同点位的湖水和周边不同位置的入湖河流进行取样,水化学分析结果表明:在主要阴阳离子组成中,Na+和Ca2+分别是湖水和河水的主要阳离子,分别占其阳离子总量的72.4%和71.9%.而湖水和河水的主要阴离子都是Hco3-,分别占其阴离子总量的71.9%和91.2%.从水化学的控制影响因素来看,纳木错湖水主要受蒸发-结晶作用控制,而河水则主要受岩石风化作用影响,其中碳酸盐和硅酸盐的风化影响最为重要,其次是部分蒸发岩的溶解,而区域内湖水蒸发与大气海盐传输也有一定的贡献.     

季风期前后西藏纳木错湖水及入湖河流水化学特征变化

2011年季风期前和季风期后,分别对纳木错湖中两个站点的湖水和周边16条入湖河流进行水样采集,水化学分析结果表明:湖水中各离子含量在季风期后都比季风期前有明显的增加,其中Mg2+在两个站点分别增加46.84%和46.95%,Ca2+分别增加67.02%和75.11%,HCO3-分别增加27.61%和25.02%。河水中大部分离子含量也都表现为季风期后的增加,而F-、Cl-和NO3-则表现为降低趋势。离子含量的动态变化主要受流域内风化作用影响,即风化产物是造成大部分离子含量升高的主要来源,而蒸发作用对湖水离子含量的升高也起一定作用。     

甘肃石油河流域地下水补给来源与演化特征分析

针对石油河流域所包含的赤金盆地与花海盆地,综合利用地下水水化学指标与稳定同位素技术系统地研究了地下水的补给来源与演化规律。其中赤金盆地地下水化学演化受控于溶滤作用,方解石、白云石、石膏等不断地溶解进入低矿化度的地下水中导致Mg²⁺+Ca²⁺与HCO₃^-+SO₄^2-沿1∶1等量线分布;而花海盆地高矿化度地下水中的Na⁺与SO₄^2-、Na⁺与Cl^-均有较好线性关系且多数矿物饱和指数>1,表明芒硝溶解控制了地下水中主要离子成分且地下水演化过程转由蒸发浓缩作用主导。赤金、花海盆地地下水氢氧同位素沿祁连山大气降水线分布或于右下方,二者特征相似,但后者更为富集重同位素,反映研究区地下水主要补给来源为祁连山大气降水或石油河河水;此外,两盆地间水力联系紧密,前者补给后者,因此在水资源开发利用时应将两盆地作为整体进行统筹管理,避免不合理开采造成环境地质问题。     

夏季玉龙雪山及丽江盆地水体主要无机离子特征

为探究玉龙雪山地区地-气-水-人之间的相互作用机理,于2005年7月22-28日在云南省丽江市玉龙雪山地区采集不同水体样品,在探讨不同水体水文联系的基础上,对该区域不同水体的无机离子浓度和特征进行了分析。结果表明玉龙雪山地区不同水体无机离子浓度存在较为明显的差距,无机离子浓度较大的是低海拔地区的湖水和地下水,浓度较小的是冰舌融水和融水径流;水体主要无机离子是HCO3-,Ca2＋,Mg2＋,SO42-,Na＋,K＋,Cl-,其中Ca2＋占整个阳离子的53.27%,是最大优势阳离子,阴离子中HCO3-是优势阴离子,占阴离子总量的70.35%左右,优势离子与非优势离子之间浓度差距较大。海拔4270 m以上,受局地岩石岩性的影响无机离子浓度较高;海拔42703180 m,由于新鲜融水未充分溶解基岩的离子和水体本身的沉积作用,离子浓度较低;海拔30462400 m,水岩作用导致水体HCO3-,Mg2＋,Ca2＋,K＋,Na＋浓度较高,季风输送和近源人类活动导致NO3-、SO42-,K＋浓度也较高;相关性分析表明阳离子的来源、存在方式和反应机理的相似性比阴离子强;SO42-对区域水岩反应有较强的加速作用;Mg2＋和Ca2＋同源。     

我国河流水化学研究进展

河流水资源是我国水资源的最重要组成部分,本文从我国河流水质监测站网的发展、河流水化学特征和３０ａ来河流水质变化３方面,总结我国学者对我国河流水化学的研究进展。     

陕西黑河流域地下水水化学特征

2017年在秦岭黑河流域7个采样点进行地下水样品采集。通过综合分析、Gibbs图、Piper三角图、主要离子比值法、主成分分析法得出黑河地下水化学成分的特点、水化学类型及其成因。结果表明:阳离子的主要组成成分是Ca^2+,HCO3^-是阴离子的主要组成成分,黑河流域地下水化学类型为HCO3^--Ca^2+和SO4^2--HCO3^--Ca^2+型。Gibbs图分析得出该地下水化学离子组成受岩石风化作用控制;Piper三角图、主要离子比值法、主成分分析及相关分析表明,地下水化学组分主要受方解石、白云岩等碳酸盐岩矿物的风化溶解,同时伴有硫酸溶解碳酸盐岩,受硅酸盐岩的溶解控制作用较小。     

松嫩平原湖泊水化学特征研究

于2008年6～8月,对松嫩平原27个湖泊进行了调查并采集了水样,分析了水样的水化学基本参数,包括8个阴、阳离子(HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)、电导率、透明度和pH.研究结果显示,松嫩平原湖泊多为HCO3-Na型水,绝大部分水体pH高于8.0,水体较高的pH对应其较高的盐分含量,因此水体呈现盐碱化的特征,并且水体透明度普遍偏低,多数低于0.5 m.人类活动,如引水工程,对湖泊的水化学组成产生明显影响.     

柯鲁克湖水化学特征分析

柯鲁克湖目前是柴达木盆地内唯一的淡水湖。2012年10月采集了柯鲁克湖不同方向的表层湖水,分析了其总溶解固体（TDS）、pH、硬度及化学成分,与入湖河流性质进行对比,探讨了湖水的物质来源及影响因素。柯鲁克湖湖水整体呈弱碱性,属于硬度较高的淡水,湖水类型为Cl^-·SO₄^2--Na⁺·Ca²⁺型或以O.A.阿列金分类为Cl NaⅢ型水。pH值的整体变化较小,TDS及硬度在东西采样方向上变化显著。因降雨量小,湖水成分主要来源于地表河流及地下水输入的岩石风化产物。巴音河为主要入湖河流,河水性质不同于柯鲁克湖,属于HCO₃^--Ca²⁺型,造成两者差异的原因在于湖水发生强烈的蒸发-浓缩,湖水中的Ca²⁺和HCO₃^-以碳酸盐矿物的形式析出。     

慕士塔格山卡尔塔马克冰川补给径流与非冰川补给径流水化学特征及主控因素研究

2016年7~8月对慕士塔格山卡尔塔马克冰川补给径流与非冰川补给径流进行了采样分析,通过统计分析、主成分分析、Piper图、Gibbs图、正演模型等方法分析了冰川补给径流和非冰川补给径流的水化学特征及其主控因素。结果表明：冰川补给径流和非冰川补给径流两种水体均呈碱性,水化学类型皆为Ca²⁺-SO₄^2--HCO₃^-,但冰川补给径流和非冰川补给径流的pH值、EC和TDS均存在显著差异（p<0.05）,主要离子浓度间均存在极显著差异（p<0.01）。冰川补给径流中所有离子具有同源性,而非冰川补给径流NO₃^-显示出与其它离子来源不同。正演模型结果显示,大气输入、硅酸盐风化、碳酸盐风化和蒸发岩溶解对冰川补给径流和非冰川补给径流中离子浓度的贡献率分别为10.47%、0.55%、65.61%、23.37%和1.52%、19.57%、60.37%、18.54%。在冰川补给径流中,碳酸盐风化对径流中离子浓度的贡献占主导地位,蒸发岩溶解占次要地位;在非冰川补给径流中,碳酸盐风化亦占主要支配地位,而硅酸盐风化占次要地位。两者差异的原因是硅酸盐风化相比蒸发岩溶解更难进行,冰川补给径流中水岩相互作用时间较短,故硅酸盐风化贡献率较低;而非冰川补给径流经过更充分的水岩相互作用,故硅酸盐风化贡献率较高。其成果可为西部地区水资源管理应用提供参考。     

西藏昌都地区盐泉水化学特征与找钾研究 秦西伟 马海州 张西营 樊启顺 程怀德 李永寿 苗卫良 海擎宇 石海岩

西藏昌都地区发育有大量的膏盐、白云石及菱镁矿,研究其区域成钾潜力意义重大。在对昌都盆地蒸发岩矿点实地考察过程中,共采集了12个盐泉水样及2个泉水样。通过常微量元素及水化学特征系数研究,查明研究区盐泉水水化学类型为氯化物型和硫酸钠亚型,属于岩盐溶滤成因,溶滤了大量的石盐和少量的碳酸盐岩及硫酸盐岩,纳西盐井盐泉水同时还受深部循环水的影响。昌都地区盐泉水样中Na+、Cl-含量及矿化度由北向南逐渐降低,Br、Li、B含量较低,整体上呈现以贡觉为中心,向北、向南逐渐增高的变化趋势。研究区盐泉水具有内陆盐湖性质,北部含盐地层更具海相成因特征,盆地由北至南从海相沉积环境逐渐过度为内陆海沉积环境,受陆表水影响越大。研究表明,类乌齐含盐地层经历了最强烈的浓缩蒸发及盐岩溶滤作用,其浓缩阶段晚于纳西及贡觉含盐带,其成钾潜力同样也优于纳西及贡觉含盐带,可作为钾盐矿异常点。贡觉和纳西含盐地层在不同程度上受到了陆表水的影响。综合对比前人研究成果,发现囊谦—昌都—兰坪盆地自北向南,成钾潜力逐渐变优。     

Seasonal Variations of Hydrochemical Characteristics of Groundwater in Changping Plain,Beijing

Changping Plain, located in the northwest of Beijing, has become an important groundwater recharge area for the Beijing Plain and an important source for the urban water supply. In this study, groundwater samples were collected during the dry and wet seasons in 2015 from 24 monitoring wells distributed in Changping Plain. A Piper-Tri-linear diagram, a Schoeller diagram, a Gibbs diagram, and the isotope technique were used to investigate the temporal and spatial variations in the concentrations of groundwater hydrochemicals and the sources of groundwater recharge. The results indicated: 1) seasonal variations in the concentrations of HCO₃^-, Ca²⁺, and Na⁺ were significant; the spatial variations of these ions were more dramatic in the dry season than in the wet season due to the dilution effect of precipitation; 2) Most groundwater samples had a HCO₃-Ca-Mg based hydrochemical type and a few had a HCO₃-Na-K based hydrochemical type; the hydrochemical type tended to evolve from HCO₃-Ca-Mg based to HCO₃-Na-K based in some monitoring wells that showed distinct seasonal variation; 3) the groundwater in the study area originated mainly from atmospheric precipitation, and it is affected by evaporation and concentration processes.     

Comparisons of stable isotopic fractionation in winter and summer at Baishui Glacier No. 1, Mt. Yulong, China

Based on the data of δ18O in surface snow, snow pits, meltwater and the glacier-fed river water at Baishui Glacier No.1, Mt. Yulong, the isotopic fractionation behaviors in the typical monsoonal temperate glacier system in winter and summer were compared. The results indicate that the isotopic fractionation degree in summer is greater than that in winter, suggesting that the snow/ice melting is more intense in summer. Moreover, whenever it is in winter or summer, from surface snow to meltwater, and to glacier-fed river water, the gradient of δ18O with altitude gradually increases. This shows that the degree of isotopic fractionation gradually strengthens when surface snow is being converted into meltwater and finally into glacial river water, which suggests that the influence of post-depositional processes on δ18O gradient in the monsoonal temperate glacier region differs spatially.     

玉龙雪山冰川稳定同位素分馏冬夏对比

利用玉龙雪山白水1号冰川区冬季和夏季表面积雪、雪坑、融水以及白水河河水中δ¹⁸O资料,对比分析了冬季和夏季我国典型季风温冰川系统内稳定同位素分馏行为的差异。分析结果表明,夏季冰川系统内各水体相变过程中稳定同位素分馏程度均比冬季强烈,指示出夏季季风海洋型冰川强烈消融的特点。另外,不论是冬季还是夏季,从表面积雪到融水再到由融水补给的河流,δ¹⁸O垂直变化梯度依次增大,反映了从固态降雪向冰川融水补给的河流河水转换过程中,稳定同位素分馏程度逐渐增强,体现了沉积后过程对海洋型冰川区同位素记录的影响具有空间差异性。     

巴丹吉林沙漠湖泊钙华的水化学成因

通过对巴丹吉林沙漠7个湖泊的钙华分布特征调查研究,以及对相关水样的化学成分分析,初步探讨了沙漠东南区湖泊钙华的水化学成因。结果显示：湖水水化学类型为Cl-Na型,Ca²⁺含量极低,CO₃^2-或HCO₃^-含量较高;湖四周地下水水化学类型以Cl-SO₄-Na型、Cl-CO₃-Na型为主,CO₃^2-或HCO₃^-含量较低,Ca²⁺含量较高,部分湖水中霰石、方解石矿物饱和指数SI>0。PHREEQC软件模拟结果显示,地下水与湖水混合过程中,方解石、霰石饱和指数明显增大。我们认为咸淡水混合效应是钙华形成的重要原因,同时存在湖水蒸发浓缩作用沉淀的碳酸钙;混合端元的组分决定了最大SI时的混合比例以及最大SI值,温度相对混合效应影响较小。     

黑河上游夏半年河水化学组成及年内过程

2006年5月至2006年10月在黑河上游扎马什克、祁连及莺落峡水文站逐日采集河水样,同期在七一冰川冰采集融水样,研究水化学组成、演化特征及其影响因素。样品分析结果表明：黑河上游山区,受人类活动影响较少,水中可溶性无机离子的含量比较低,主要受水岩作用过程影响。水文因素,特别是降水是控制水中化学物质含量季节变化的主要因素。受流域地理-地貌特征及水文差异影响,祁连水文站样品中Cl-,NO-3,SO2-4和Na+的含量相对较高,札马什克样品中Ca2+,Mg2+和HCO-3浓度较大,莺落峡的水化学组成介于扎马什克与祁连之间。在流域范围内,气候差异是引起水化学组成变化的主要因素。上游河水中的化学物质主要来源于碳酸盐溶解,也有部分硫酸盐的贡献,随径流演化,岩盐和硫酸盐的贡献逐渐占主要地位。     

中国西部雨季特征及高原季风对其影响的研究

 利用中国西部269站侯降水资料,对西部的主雨季进行定义,并分析讨论了雨季的空间分布和时间变化特征,结果表明,西部雨季演变是从西北和东南两头开始,相向中部移动,结束期也是如此,两头早中间迟。新疆的主雨季不明显;将西部雨季主要划分为北疆、南疆、高原西部、高原东部、东南区、东北区等6个区。各区降水量逐侯时间变化的分布有3种形态:南疆、高原西部和东南区为单峰型,北疆和高原东部为双峰型,东北区为三峰型。高原东侧和内蒙古西部雨季开始期推迟,结束期提前,雨季有变短趋势,西部其余地方相反,开始期提前,雨季有变长趋势。西部雨季开始期与结束期的年代际变化有同位相振动特征,即两者同时提前或推迟。初步分析了高原季风对西部雨季的影响。